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STEAM 교육의 한계와 개선방향 -STEAM 교육 전문성을 가진 교사의 견해를 바탕으로- (Limits of STEAM Education and its Improvement Alternative : Based on the Viewpoints of STEAM Expert Teachers)

  • 손미현;정대홍
    • 한국과학교육학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.573-584
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    • 2019
  • 2011년부터 시도된 STEAM 교육은 여전히 자생적 확산은 어려운 상태이다. STEAM 교육의 확산이 자율적으로 일어나지 않는데는 STEAM 교육의 정체성 부족과 이로 인한 교사들의 혼란, 정책의 변화로 인한 현실과의 괴리가 있기 때문이다. 따라서 교사들의 경험적 지식을 활용한 현장 적용에 관련된 연구에서 벗어나 주로 전문연구자들에 의해 이루어졌던 STEAM 교육에 대한 본질을 교육 실행의 주체인 교사의 눈에서 바라보고 한계와 방향성을 모색할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 정책 경험과 현장 적용 경험이 모두 풍부한 8인의 초중고 교사로부터 STEAM 교육의 목적, 정의, 준거틀, 변화 등에 대한 설문 및 면담을 실시하였으며, 유형적 분석법을 사용하여 자료를 분석하였다. 분석 결과 STEAM 교육의 목적은 정책적인 목적보다는 교사 개인의 경험에 치중되어 있었으며, 이는 STEAM 교사의 실행 당위성을 감소시키므로, STEAM 교육의 목적을 교사가 직접 경험할 수 있는 융합적 사고력과 문제해결력에 대한 평가 방안이 제시되어야 한다. STEAM 교육의 정의에 사용된 '과학기술 기반' 과 '분야' 대한 단어의 수준 정립은 STEAM 교육의 목표가 명확해지고 꾸준하게 실행될 때 이루어질 수 있다. '과학기술 기반' 이라는 용어를 사용함으로써 교육과정을 넘어 융합 교육을 좀 더 수월하게 할 수 있도록 하였으며, '분야' 또는 '요소' 라는 용어는 정해진 기준 대신 학생들이 하는 활동의 맥락과 수준을 고려하여 상황에 맞게 변할 수 있다. 교수학습 준거틀은 STEAM 교육이 일관성을 유지시키는 가이드라인일 수 있으나 접근을 어렵게 하는 걸림돌이 될 수도 있으므로 좀 더 넓은 의미를 허용할 필요가 있다. 상황제시의 경우 학생의 흥미와 수업의 안내를 강조하고, 실생활 연계의 의미를 학생 수준에서 확대할 필요가 있으며, 창의적 설계는 산출물을 강조하는데서 벗어나 그 과정에 방점을 맞출 수 있도록 해야 하고, 감성적 체험은 현장의 적용 사례를 분석하여 의미와 정의를 수정할 필요가 있다. STEAM 교육이 교육과정에 포함되면서 확대되고는 있으나 여전히 초등에 머물고 있어 중등 교육과정의 편입이 무엇보다 중요하며 시도별 연수의 질 관리, 꾸준한 예산과 제도적 지원이 뒷받침되어야 STEAM 교육에 대한 확신이 높아지고 실행이 활성화될 것이다. 또한 이제까지 지속되는 수많은 STEAM 정책들의 피드백 과정이 보완되어야 수요자 중심의 STEAM 교육이 자리잡을 수 있을 것이다.

$H_2^{15}O$ 양전자단층촬영술을 이용한 뇌기능 지도 작성(II): 작업 기억의 지도 작성 (Functional Brain Mapping Using $H_2^{15}O$ Positron Emission Tomography ( II ): Mapping of Human Working Memory)

  • 이재성;이동수;이상건;남현우;김석기;박광석;정재민;정준기;이명철
    • 대한핵의학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.238-249
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    • 1998
  • 목적: PET을 이용하여 특정한 자극에 대한 국소 뇌혈류 변화를 영상화함으로써 비침습적으로 뇌의기능적 구조를 밝혀 낼 수 있다. 이 연구에서는 대조과제와 언어성 및 시각적 작업기억중추에 대한 활성화과제를 수행하면서 뇌혈류 PET을 시행하고 그 차이를 분석하여 작업기억에 관한 뇌기능지도를 구성하였다. 대상 및 방법: 정상인 6명에 대해서 각각 대조과제, 단어기억 언어성 작업기억 활성화과제, 그림기억 언어성 작업기억 활성화과제, 시각적 작업기억 활성화과제를 수행시키면서 뇌혈류 PET을 촬영하였다. 언어성 작업기억과제로서 단어 기억과제에서는 4개의 단어를 순차적으로 보여주고 1초 후 1개의 단어를 보여주어 동일한 단어가 4개의 단어 중에 있었으면 버튼을 누르게 하며 $H_2^{15}O$ PET을 촬영하였다. 두 번 째 언어성 작업기억과제인 그림 기억과제에서는 단어 대신에 특정 단어가 연상되는 사물의 그림을 보여 주었다. 시각적 작업기억과제로는 사람의 얼굴 사진을 보여 주고 같은 실험을 하였다. 의미 없는 기호를 보여 주면서 특정한 기호가 나오면 버튼을 누르게 함으로써 시각적 자극과 손가락운동으로 인한 뇌혈류 분포를 포함하게 하여 대조과제로 삼았다. SPM96소프트웨어를 이용하여 각 영상을 표준 지도 위에 공간적으로 정규화하고 활성화상태에서 뇌혈류가 의미 있게 증가된 영역을 찾아내기 위하여 각 화소의 방사능 계수에 대한 공분산분석을 하여 전체 계수 차이를 제거한 후 국소 계수 차이에 대한 귀무가설을 검증하여 각 화소의 Z 값에 대한 통계적 파라메터 영상(statistical parametric image)으로 뇌기능지도를 작성하였다. 결과: 단어를 이용한 언어성 작업기억에 대한 뇌기능지도에서는 왼쪽 브로카 영역와 전-운동영역, 왼쪽 소뇌, 오른쪽 대상회에서 뇌혈류가 증가하였다. 그림 기억과제 때에는 단어 기억과제에서 활성화된 각 부위에 더하여 왼쪽 위쪽 측두엽, 왼쪽 기저핵과 시상, 왼쪽 전-전두엽 등에서 뇌혈류가 증가하였다. 얼굴기억과제는 오른쪽 아래쪽 전두엽, 브로카 영역, 대상회, 위쪽 두정엽 등 주로 오른쪽 대뇌반구의 뇌혈류가 증가하였다. 세 가지 실험에 공통적으로 활성화된 영역을 찾기 위한 결합분석에는 왼쪽 전-운동영역, 소뇌와 기저핵, 오른쪽 대상회, 브로카 영역, 기저핵에서 뇌혈류가 증가하였다. 결론: 이상의 결과는 언어성 작업기억은 주로 왼쪽 대뇌반구의, 시각적 작업기억은 주로 오른쪽 대뇌반구의 활동에 의해서 주도되며 작업기억에 공통적인 활성화지역이 있다는 가설을 지지하였다. 전두엽이 작업기억에 중요한 역할을 한다고 생각한다.

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제2형 당뇨병환자에서 임상영앙치료의 임상적 효과와 비용효과 연구 (The Clinical and Cost Effectiveness of Medical Nutrition Therapy for Patients with Type 2 Diabetes Mellitus)

  • 조영연;이문규;장학철;라미용;김지영;박영미;손정민
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제41권2호
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    • pp.147-155
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    • 2008
  • 우리나라의 경제적 발달과 문화 수준의 향상으로 질병 양상과 사망 원인에 많은 변화가 있는데, 그 중에서도 최근 당뇨병의 유병률의 상승 현상이 두드러지게 나타나고 있으며, 사망 원인의 수위를 차지하고 있다. 그러므로 이를 예방하고 당뇨병 합병증을 예방하기 위한 구체적이고 근거중심인 영양치료 방법의 제시가 절실한 실정이다. 미국영양사협회에서는 지속적으로 증가하는 당뇨병 유병율을 낮추기 위하여 생활습관의 개선을 목표로 임상영양치료의 표준화 지침을 제시하고 이에 따른 치료 효과 연구가 활발히 진행되고 있으나, 아직 국내에서는 많은 연구가 진행되고 있지 않은 현실이다. 따라서 본 연구에서는 이미 국외에서 사용되고 있는 지침에 근거하여 심층영양교육 방법을 실시하여 그 효과를 1회 교육만으로 시행되는 기본교육 방법과 비교하여 다음과 같으나 결과를 얻었다. 심층 및 기본영양교육 즉, 두 가지 교육 방법을 비교하였을 때 심층영양치료 방법을 실시한 경우 기본영양교육을 실시한 경우보다 혈당, 혈압 및 체중 강하 효과 면에서 유의적으로 개선효과가 있는 것으로 나타났다. 비용효과 면에서 장기간의 혈당변화 상태를 알 수 있는 당화혈색소의 경우 1%를 낮추기 위하여 소요되는 비용은 심층영양교육군에서 더 적었으며, 교육의 잠재 효과를 고려하였을 경우, 모든 혈당 검사 지표의 영양치료 비용 대비 효과 면에서 심층영양교육 방법이 기본영양교육 방법보다 앞서는 것으로 나타났다. 저비용 고치료 효과를 보여주고 있는 임상영양치료는 당노병과 같은 만성질환의 중요한 기본치료로 주목되고 있는 현 시점에서 영양치료행위의 의료 보험 급여화는 국민의 건강을 증진시키고, 국가적으로는 의료비 지출을 감소시키며 국민의 건강을 증진시키는데 큰 기여를 하는 합리적인 방안이라 생각된다. 따라서 현 비급여 수가로 되어 있는 교육수가를 급여화하여 많은 환자들에게 의료 혜택을 주는 일이 필요하리라 사료된다.

3차원 유한요소법에 의한 임플란트 지지 3본 고정성 가공 의치의 부적합도가 인접골 응력에 미치는 영향 분석 (Finite Element Analysis of Bone Stress Caused by Horizontal Misfit of Implant Supported Three-Unit Fixed Prosthodontics)

  • 이승환;조광헌
    • 구강회복응용과학지
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    • 제28권2호
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    • pp.147-161
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    • 2012
  • 본 연구에서는 유한요소해석 방법을 사용하여 임플란트 지지 3본 고정성 가공 의치에 수평적인 부적합이 존재할 때 그 정도가 임플란트 인접골 응력 발생에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 3본 고정성 가공의치, 임플란트/악골 복합체로 구성된 해석 모델은 3차원으로 연구되었다. 3본 고정성 가공의치의 체결 간격은 하악 제2 소구치와 제2 대구치에 17.9mm 거리로 식립된 임플란트 간격에 비해 0.1mm 짧거나(17.8mm), 0.1mm 길게(18.0mm) 모델링하였다. 3본 고정성 가공의치와 임플란트 지대주 간의 체결은 총 6단계로 모사되었고 각 단계별로 가공의치가 하방으로 0.1mm 씩 변위되었다. 유한요소해석에는 PC용으로 출시된 DEFORM$^{TM}$ 3D 프로그램(ver 6.1, SFTC, Columbus, OH, USA)을 사용하였다. 3본 고정성 가공의치와 임플란트 사이의 응력은 von-Mises 응력, 최대 압축 응력, 필요한 경우 방사상 응력을 평가하였다. d=18.0mm인 모델에서는 가공의치와 지대주간의 체결이 이루어지지 않은 반면, d=17.8mm 인 모델에서는 성공적으로 체결이 가능했다. 체결 여부를 떠나 과도하게 높은 응력이 체결과정과 그 이후에 발생되었는데, 17.8mm 모델의 경우 체결완료 후에도 임플란트 주위 변연골에서 잔류하는 인장 및 압축 응력이 각각 최대 186.9MPa과 114.1MPa이었다. 이 경우 임플란트로부터 2mm 떨어진 부분까지 압축 응력이 골개조 장애 임계 응력인 55MPa($4,000{\mu}{\varepsilon}$과 같은 크기)보다 크게 측정되었다. 3본 고정성 가공의치의 0.1mm 크기의 수평적 부적합은 체결 과정뿐만 아니라 완료 후에도 인접 변연골에 높은 응력을 발생시킬 수 있다.

중년여성의 체중관리 실태와 성인병 위험도 (Weight Control and Cardiovascular Risk in Middle-Aged Women)

  • 김정아;정승교
    • 재활간호학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.33-47
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    • 2004
  • The purpose of this study was to investigate weight control practices and cardiovascular risk in middle-aged women. 304 middle-aged women were selected as subjects from thirties to fifthies living at J city in Chung-Buk Do. Data were collected using a questionnaire, anthropometric measurements, BP & total cholesterol level in serum from April 1, to June 30, 2003. The results of this study were as follows: The middle-aged woman's age is average $43.95{\pm}7.09yr$ and mean BMI(body mass index) was $23.54{\pm}3.09\;kg/m^2$. Underweight, normal weight, overweight, obese women were 3.0%, 39.5%, 27.9% and 29.6%respectively. Subjects perceived own as 'Slim' 5.9%, 'ordinary' 45.7%, 'Fat' 48.4%. Their weight perception coincide their own actual body weight but as many as 41.8% of overweight and 9.0% of obese perceived themselves as being 'ordinary'. Middle age women with past weight control experience were 55.6%, and only 35.5% was doing weight control at present. Of these subjects, 71.4% reported wanting to lose weight and the primary reason of weight control was to improve their appearance(39.53%). The most frequently reported weight control behavior was 'exercise' followed 'dieting', but 39.6% reported using 'diet food', 12.4% 'behavior modification', 12.4% 'fasting', and 'diet-drug'(3.6%) or 'smoking'(3.6%). Effective weight control methods were thought regular exercise(97.1%) & dieting (79.3%). And behavior modification(71.4%) or diet camp(60%) were effective, too. An average waist circumference was $79.80{\pm}9.47cm$, waist/hip ratio was $86.63{\pm}6.78$, waist/height ratio was $50.43{\pm}6.10$. In the index of abdominal obesity, 79.7 % of middle-aged women was waist/height ratio over 0.46, 65.3% was waist/hip ratio over 0.85, 28.4% was waist circumference over 85cm. There were significant differences in the degree of abdominal obesity according to age and BMI. In the index of cardiovascualr risk, 10.9% of middle aged women was systolic hypertension over 140mmHg, 18.7% was diastolic hypertension over 90mmHg and 10.6% was hypercholesterolemia over 200mg/dl. There was significant difference in systolic hypertension ratio according to age. There was significant difference in diastolic hypertension ratio according to age and obesity. There were significant differences in hypercholesterolemia accorting to obesity. The abdominal obesity indices and the levels of T-cholesterol in the serum, systolic and diastolic BP increased significantly according to age. T-cholesterol in serum was predicted 2.6% by waist/height ratio. And systolic BP was predicted 15.2% by waist/height, add BMI to 16.8%. Subject's diastolic BP was predicted 12.1% by BMI. Therefore waist/height ratio and BMI were significant factors for the predictors of cardiovascular risk. There was significant correlation between index of obesity and cardiovascular risk. T-cholesterol in serum had correlation with waist/eight ratio(r=0.174) and waist circumference(r=0.48). Systolic BP had correlation with waist/height ratio(r=0.387), and BMI(=0.371). diastolic BP correlation had correlation with BMI(r=0.343) and waist/height ratio(r=0.327). In conclusion, The prevalence of obesity was 29.6% in 304 cases, and increased as age after menopause increased. Middle-aged women's weight perception and actual BMI coincide but some of them did not. Trial to reduce weight was attempted. But most of them did not actually. Undesirable weight control method such as using drugs, fasting, smoking was used by some women. It is important to educate about health weight control methods and raise their awareness of exact body figures. High frequency of abdominal obesity in middle-aged women had correlation with hypertension and hypercholesterolemia. Abdominal index such as waist/height ratio, waist circumference, waist/hip ratio was used. Women's hypertension, hypercholesterolemia significantly related to body mass index and abdominal obesity.

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耳鳴에 관한 임상적 연구 (A Clinical Study of Tinnitus)

  • 최인화
    • 한방안이비인후피부과학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.134-145
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    • 2001
  • Introduction: Noises in the ear, whether real or imagined, are called tinnitus. Subjective causes of tinnitus(which is heard only by the patient) are extremely common and the majority of them are treated conservatively. For certain individuals their tinnitus is a major handicap; for others a trivial concern. The most common from of subjective tinnitus is a rushing, hissing or buzzing noise; it is frequently associated with sensorineural heanng loss. The patient may be unaware of the hearing loss, especially if it is a high frequency deficit of moderate severity. The character of the tinnitus may give a clue to the etiology. But the patient often has difficulty in explaining his/her tinnitus in absolute terms, as they have no other tinnitus with which to compare it but their own Tinnitus, like pain, is a subjective state and trying to objectively assess the severity is problematic. Audiological techniques to match subjective loudness to machine-produced noise may offer some help, in that sound intensity matches can bear little correspondence to subjective complaint. In spite of many studies, most patients presently seen complaining of tinnitus are told by their doctors that there is no treatment and that they will have to learn to live with this symptom. Objectives: To perform a clinical analysis of tinnitus and estimate the efficacy of Oriental Medical treatment according to the Byeonjeung(辨證). Subject: We studied 34 patients with complaints of tinnitus who had visited Pundang Cha Oriental Medicine Hospital Department of Otorhinolaryngology from March 1998 to February 2000. All of them had been treated 2 or 3 times a week with acupuncture treatment and had taken herbs according to the Byeonjeung(辨證) method. It was therefore possible for me to know whether their symptoms improved or not. Parameters Observed and Method: We treated them with acupuncture & herb-medication. Sometimes we gave them moxibustion or negative therapy with bloodletting at the acupuncture points(耳門, 聽宮, 聽會). Parameters Observed 1) Distribution of age & sex 2) Chief complaints 3) The sites of tinnitus 4) The quality of tinnitu 5) The duration of disease 6) The problem induced tinnitus 7) Factors increasing disease severity 8) The classification of the Byeonjeung(辨證) 9) The efficacy of treatments Results: 1. Age and sex distribution: The most common occurrence was found in males in their twenties: 6 males($17.7\%$), and in females in their thirties and over sixty: 8 females($23.5\%$). Total patient numbers for men and women were 20 men($58.8\%$), 14 women ($41.2\%$). 2. The most frequent major complaints were hearing disturbances related to tinnitus; and dizziness with tinnitus; each comprising 10 cases($29.4\%$). There were also 7 patients($20.6\%$) with only tinnitus. 3. Tinnitus sites: 13($38.2\%$) said that they felt tinnitus in both ears, equally. In the right ear, 9($26.5\%$), in the left, 6($17.7\%$). 4. The most frequent descriptive symptoms of tinnitus were: humming, hissing, buzzing etc. 5. The duration of disease. 14cases($41.2\%$) had a duration of less than 1 year. 6. 15cases($44.1\%$) complained that it was hard to watch TV or make a phone call because of tinnitus. 10 cases($29.4\%$) complained about depression. 7. Factors increasing severity of tinnitus: ⅰ) fatigue: 18cases($52.9\%$) ⅱ) stress/ tension: 10 cases($29.4\%$) ⅲ) alcohol and tobacco: 5cases($l4.7\%$) 8. Classification through Byeonjeung : ⅰ) 19 cases($55.9\%$) were classified as showing Deficiency syndrome. ⅱ) 15 cases($44.l\%$) were classified as showing Excess syndrome. The deficiency of Qi was 7($20.6\%$), deficiency of Xue, 8($23.5\%$) and insufficiency of the Kidney Yin & Yang, 4($11.8\%$). The flare of Liver fire was 8($23.5\%$) and phlegm-fire, 7($20.6\%$), 9. The efficacy of treatments showed: an improvement in 17cases($50.0\%$); no real improvement or changes in 13 cases($38.2\%$); and some worsening in 4 cases($11.8\%$). In the group with deficiency in Qi, 4($57.1\%$) improved, 1($14.3\%$) showed no change and 2($28.6\%$) were aggravated. In the cases of deficiency in Xue, 6($75.0\%$) improved, 2($25.0\%$) showed no change. In the cases of insufficiency of Kidney Yin & Yang, 3($75.0\%$) showed no change and 1($25.0\%$) were aggravated. In the group of flare of Liver fire, 4($50.0\%$) improved, 3($37.5\%$) no change and 1($12.5\%$) were aggravated. In the cases of phlegm-fire, 3($42.9\%$) improved, 4($57.1\%$) showed no change. Conclusion: We would recommend that any further studies of tinnitus utilize trial treatments of longer than 2 months duration, as any positive effects observed in our study showed that improvement occurred fairly slowly. And we suggest that this study could be utilized as a reference for clinical Oriental Medical treatment of tinnitus. If we try to apply music or sound therapy treatment properly combined with ours, we expect it to provide psycological stability in addition to inducing masking effects, even though it may not directly decrease or completely remove tinnitus.

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비대칭 오류 비용을 고려한 XGBoost 기반 재범 예측 모델 (A Recidivism Prediction Model Based on XGBoost Considering Asymmetric Error Costs)

  • 원하람;심재승;안현철
    • 지능정보연구
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    • 제25권1호
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    • pp.127-137
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    • 2019
  • 재범예측은 70년대 이전부터 전문가들에 의해서 꾸준히 연구되어온 분야지만, 최근 재범에 의한 범죄가 꾸준히 증가하면서 재범예측의 중요성이 커지고 있다. 특히 미국과 캐나다에서 재판이나 가석방심사 시 재범 위험 평가 보고서를 결정적인 기준으로 채택하게 된 90년대를 기점으로 재범예측에 관한 연구가 활발해졌으며, 비슷한 시기에 국내에서도 재범요인에 관한 실증적인 연구가 시작되었다. 지금까지 대부분의 재범예측 연구는 재범요인 분석이나 재범예측의 정확성을 높이는 연구에 집중된 경향을 보이고 있다. 그러나 재범 예측에는 비대칭 오류 비용 구조가 있기 때문에 경우에 따라 예측 정확도를 최대화함과 동시에 예측 오분류 비용을 최소화하는 연구도 중요한 의미를 가진다. 일반적으로 재범을 저지르지 않을 사람을 재범을 저지를 것으로 오분류하는 비용은 재범을 저지를 사람을 재범을 저지르지 않을 것으로 오분류하는 비용보다 낮다. 전자는 추가적인 감시 비용만 증가되는 반면, 후자는 범죄 발생에 따른 막대한 사회적, 경제적 비용을 야기하기 때문이다. 이러한 비대칭비용에 따른 비용 경제성을 반영하여, 본 연구에서 비대칭 오류 비용을 고려한 XGBoost 기반 재범 예측모델을 제안한다. 모델의 첫 단계에서 최근 데이터 마이닝 분야에서 높은 성능으로 각광받고 있는 앙상블 기법, XGBoost를 적용하였고, XGBoost의 결과를 로지스틱 회귀 분석(Logistic Regression Analysis), 의사결정나무(Decision Trees), 인공신경망(Artificial Neural Networks), 서포트 벡터 머신(Support Vector Machine)과 같은 다양한 예측 기법과 비교하였다. 다음 단계에서 임계치의 최적화를 통해 FNE(False Negative Error)와 FPE(False Positive Error)의 가중 평균인 전체 오분류 비용을 최소화한다. 이후 모델의 유용성을 검증하기 위해 모델을 실제 재범예측 데이터셋에 적용하여 XGBoost 모델이 다른 비교 모델 보다 우수한 예측 정확도를 보일 뿐 아니라 오분류 비용도 가장 효과적으로 낮춘다는 점을 확인하였다.